Protocol Biomassa

Protocol 12-038 Biomassa

1.0

Datum Status

April 2013 Definitief

Definitief | Protocol 12-038 Biomassa | April 2013

Pagina 2 van 24


Colofon

Projectnaam Projectnummer Versienummer Aantal bijlagen

NIR 2013 13-038 Biomassa 1.0 0

Dit rapport is tot stand gekomen in samenwerking met:

CBS, WUR, RIVM en PBL. Aan de protocollen is verder bijgedragen door: Agentschap NL, het Ministerie van Economische zaken en het Ministerie van Infrastructuur en Milieu.

Hoewel dit rapport met de grootst mogelijke zorg is samengesteld kan het Ministerie van Infrastructuur en Milieu geen enkele aansprakelijkheid aanvaarden voor eventuele fouten.

Pagina 3 van 24


Inhoud

Colofon—3 Inleiding—5 1 1.1 1.2 1.2.1 1.2.2

Scope en belang emissiebronnen/activiteiten—7 Scope en definitie—7 Belang en invloedsfactoren—8 Bijdrage aan de totale nationale emissies—8 Relevante factoren van invloed op emissies—8

2 2.1 2.2 2.3

Methodiek, emissiefactoren en activiteitendata—9 Berekeningsmethodiek—9 Emissiefactoren—16 Relevante act iviteitendata—16

3

Werkprocessen—18

4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.4.1 4.4.2

Onzekerheid en kwaliteit—19 Onzekerheidsinschatting—19 Kwaliteitsbewaking en –borging (QA/QC)—19 Verificatieprocedures—20 Verbeterpunten t.a.v. huidige berekeningsmethode—20 Historie—20 Toekomst—21

5 5.1 5.2 5.3 5.4

Overige aspecten—22 Puntbroncriteria—22 Stofprofielen—22 Regionalisering—22 Tijdgebonden variaties in bronsterkte—22

6 6.1 6.2

Referenties en aanvullende informatie—23 Referenties—23 Aanvullende informatie—24

Pagina 4 van 24


Inleiding

Onder het Kyoto Protocol is Nederland verplicht om een nationaal systeem op te zetten en te onderhouden voor de monitoring van broeikasgassen. Een van de elementen hierin is een transparante en controleerbare beschrijving van de methoden en processen, die daarbij gehanteerd worden. De methoden moeten daarbij voldoen aan de internationale richtlijnen, welke zijn vastgesteld door de Verenigde Naties (UN) en de Europese Unie (EU). In Nederland wordt aan deze eisen onder meer invulling gegeven in de vorm van Monitoring Protocollen, waarin de methoden en werkprocessen zijn beschreven voor de vaststelling van emissies en de hoeveelheid vastlegging (sinks) van broeikasgassen. Er zijn protocollen voor ongeveer 40 verschillende bronnen of sinks van broeikasgassen. Dit document beschrijft het protocol voor een van deze bronnen of sinks. De protocollen zijn opgesteld in een nauw samenwerkingsverband tussen experts vanuit diverse sectoren van de Nederlandse samenleving. Met name de experts van de Emissieregistratie (ER) zijn hier bij betrokken. De ER is een samenwerkingsverband van onder meer CBS, WUR, RIVM en PBL en wordt gecoördineerd door het RIVM. Aan de protocollen is verder bijgedragen door Agentschap NL, het Ministerie van Economische zaken en het Ministerie van Infrastructuur en Milieu.

Protocol Emissies uit de verbranding van biomassa: Memo-item CO2 alsmede CH4 en N2O IPCC Categorie:

NFR Code: NOSE Code: NACE Code

Memo-item CO2 emissies uit biomassa Biomassa in 1A Afval in 1A1a n.v.t. n.v.t. diverse

Pagina 5 van 24


Pagina 6 van 24


1

Scope en belang emissiebronnen/activiteiten

1.1

Scope en definitie Dit protocol beschrijft methodiek en werkprocessen voor de bepaling van de emissies van CO2, N2O en CH4 die ontstaan uit de stationaire verbranding van biomassa (nietfossiele brandstoffen) en uit de verbranding van biobrandstoffen in het wegtransport. Vanwege de overzichtelijkheid is besloten om de inzet van biomassa (inclusief afval) niet in de verschillende protocollen voor 1A te beschrijven, maar om naar het voorliggende protocol te verwijzen. Dit protocol bevat daarom een beschrijving van: 1. CO2, N2O en CH4-emissies emissies van afvalverbranding1. De rapportage gebeurt in IPCC Categorie 1A1a. De CO2-emissies van biomassa (ook aangeduid als niet-fossiele deel van afval) worden daarnaast herhaald in het memo-item CO2 emissies biomassa 2. CO2, N2O en CH4-emissies emissies van bijstoken van biomassa in elektriciteitscentrales. De rapportage gebeurt in IPCC Categorie 1A1a en de CO2 emissies worden daarnaast herhaald in het memo-item CO2 emissies biomassa 3. CO2, N2O en CH4-emissies als gevolg van gebruik van biomassa in de industrie en overige sectoren. De rapportage gebeurt in IPCC Categorie 1A2 en 1A4a en 1A4c. De CO2 emissies worden daarnaast herhaald in het memo-item CO2-emissies biomassa 4. CO2, N2O en CH4-emissies als gevolg van gebruikt van biomassa in huishoudens. De rapportage gebeurt in IPCC Categorie 1A4b en de CO2-emissies worden daarnaast herhaald in het memo-item CO2-emissies biomassa 5. CO2, N2O en CH4-emissies bij de verbranding van stortgas worden gerapporteerd in IPCC Categorie 1A1a en daarnaast herhaald in het memo-item CO2 emissies biomassa 6. CO2, N2O en CH4-emissies bij de verbranding van biogas uit rioolwaterzuiveringsinstallaties (RWZI’s) worden gerapporteerd in IPCC Categorie 1A4a en daarnaast herhaald in het memo-item CO2 emissies biomassa 7. CO2, N2O en CH4-emissie bij de verbranding van overig biogas (waaronder industrieel fermentatiegas) wordt gerapporteerd in IPCC Categorie 1A2 b tot en met f en daarnaast herhaald in het memo-item CO2 emissies biomassa 8. CO2, N2O en CH4-emissie bij de verbranding van biobrandstoffen in het wegtransport wordt gerapporteerd in IPCC-categorie 1A3b. De CO2 emissies worden daarnaast herhaald in het memo-item CO2 emissies biomassa. De emissies van CO2 die ontstaan uit de verbranding van biomassa (niet-fossiele brandstoffen) worden dus als een apart memo-item gerapporteerd. De emissies van CO2, N2O en CH4 die ontstaan uit de verbranding van biomassa worden in de relevante IPCC categorieën binnen 1A gerapporteerd. 1 Bij

de afvalverbranding is een deel van het afval te beschouwen als inzet van biomassa en voor een ander deel niet. De laatste is behandeld als een overige (fossiele) energiedrager. Pagina 7 van 24


1.2

Belang en invloedsfactoren

1.2.1

Bijdrage aan de totale nationale emissies CO2 –emissies uit de verbranding van biomassa (ordegrootte plm. 10 Mton) worden zowel in het memo-item biomassa opgenomen als in de subcategorieën in 1A, maar niet in het totaal van 1A. Deze emissies tellen derhalve ook niet mee in de nationale totaal emissies. De CO2 -emissies van het fossiele deel van afval bij de AVI’s tellen natuurlijk wel mee in het totaal van 1A. De N2O en CH4 emissies uit de verbranding van biomassa worden zowel in de subcategorieën gerapporteerd als in 1A getotaliseerd en tellen dus mee in de nationale emissies van broeikasgassen. De N2O- en CH4-emissies uit de verbranding van biomassa leveren elk een jaarlijkse bijdrage van minder dan 0,5% aan de Nederlandse broeikasgasemissies.

1.2.2

Relevante factoren van invloed op emissies De emissies uit de verbranding van biomassa worden bepaald door de inzet van biobrandstoffen in de volgende sectoren: Afvalverbranding (organische fractie van het afval) Elektriciteitsopwekking bij energiebedrijven (bijstook van biomassastromen en installaties met alleen biomassa als brandstof) Industrie (bijstook van biomassastromen en inzet overig biogas (industrieel fermentatiegas)) Overige sectoren (inzet van stortgas, biogas RWZI’s, overig biogas en biomassaverbranding) Huishoudens (alleen voor open haarden en houtkachels) Wegtransport (gebruik van biobrandstoffen) Wat betreft het gebruik van biobrandstoffen in het wegtransport geldt dat volgens de Europese Richtlijn biobrandstoffen (2003/30/EG) in 2010 in alle Europese landen 5,75% van de transportbrandstoffen uit biobrandstoffen moet bestaan. Ook in Nederland is het gebruik van biobrandstoffen in de afgelopen jaren van de grond gekomen. Deze ontwikkeling is van belang voor de berekening van de CO2, N2O en CH4-emissies als gevolg van de verbranding van biomassa.

Pagina 8 van 24


2

Methodiek, emissiefactoren en activiteitendata

2.1

Berekeningsmethodiek 1. Afvalverbranding (AVI’s) Onder AVI’s worden installaties verstaan die bedoeld zijn voor de verwerking van huishoudelijk restafval en restafval uit de HDO-sector (Handel, Diensten, Overheid), maar ook andere afvalstromen kunnen verwerken. De hoeveelheden verbrand afval van deze installaties worden in kaart gebracht door de Werkgroep Afvalregistratie, die jaarlijks alle AVI’s in Nederland enquêteert. De berekening van de emissies van AVI’s wordt gedaan door Agentschap NL, Uitvoering Afvalbeheer. Afvalverbranding binnen de industrie valt niet binnen deze categorie, slib verbranding ook niet, evenals emissies van energiecentrales waar (brandstoffen uit) afval worden meegestookt met de primaire brandstoffen. De AVI’s vallen onder SBI 38. De methodiek staat uitgebreid beschreven in methodiekrapport werkveld 66, AVI’s, lucht IPCC, update 2010 (Agentschap NL 2010) Bepalen hoeveelheid biomassa In het methodiekrapport werkveld 66,AVI’s, lucht IPCC, update 2011h (Agentschap NL 2011) is vastgelegd op welke wijze jaarlijks de hoeveelheid afval wordt getypeerd en hoe de energiewaarde van die biomassa wordt bepaald. De berekening bestaat uit een aantal stappen. De hoeveelheden van de verschillende deelstromen (huishoudelijk afval, bedrijfsafval etc.) wordt jaarlijks opgegeven door de werkgroep afvalregistratie. Deze houdt een enquête onder de afvalverbrandingsinstallaties in Nederland. De samenstelling van deze deelstromen is bepaald in kader van het milieueffectrapport van het Landelijk afvalbeheersplan 2002-2012 (VROM, 2003). Hierin heeft ook een vergelijking plaatsgevonden tussen verschillende verwerkingsmogelijkheden voor de stromen die nu in de AVI’s worden verbrand. De samenstelling wordt weergegeven in de componenten: papier/karton, hout, organisch, overig brandbaar, kunststoffen en niet brandbaar. De samenstelling van alle afvalstromen behalve huishoudelijk restafval wordt constant verondersteld. Voor de deelstroom huishoudelijk restafval (met afstand de grootste stroom) wordt de samenstelling jaarlijks geactualiseerd aan de hand van sorteeranalyses van het huishoudelijk restafval. Die worden jaarlijks in het kader van de monitoring Samenstelling van het huishoudelijk restafval bepaald. De hoeveelheid biomassa uitgedrukt in energie-inhoud en koolstof-inhoud wordt bepaald. Van de componenten wordt de energie-inhoud (GJ/ton) en aandeel duurzaam (=niet-fossiel of biomassa) gehanteerd, conform methodiekrapport werkveld 66, AVI’s, lucht IPCC, update 2010 (Agentschap NL 2010) en wordt de fossiele en biogene koolstofinhoud berekend. Vanuit deze laatste berekening worden uiteindelijk de emissies berekend.

Pagina 9 van 24


Berekening emissies De emissies die vrijkomen bij AVI’s worden berekend aan de hand van de samenstelling van het afval. De emissie van de fossiele en biogene CO2 kan met deze gegevens op de volgende manier worden bepaald:

CO2 -emissie totaal =

[Hoeveelheid afval deelstroom i,component j i

j

* C-inhoud per component j] * 44/12 (ton CO2/ton C) CO2 -emissie biogeen =

[ Hoeveelheid afval deelstroom i,component j i

j

* percentage biogeen koolstof van component j * C-inhoud per component j] * 44/12 (ton CO2/ton C) CO2 -emissie totaal =

CO2 -emissie totaal - CO2 -emissie biogeen

Voor verdere details omtrent de berekening van CO2-emissies uit afvalverbranding wordt verwezen naar het methodiekrapport werkveld 66, AVI’s lucht IPCC, update 2010 (Agentschap NL 2010). Voor CH4 zijn de emissies vanaf 2010 aangepast. Met terugwerkende kracht tot en met 1990 worden alle emissies voor CH4 voor AVI’s op 0 kg / ton afval gesteld. Op basis van gemeten emissies van AVI’s is vastgesteld dat de emissies van CH4 lager zijn dan de achtergrondconcentratie. Hieruit is de conclusie getrokken dat de Nederlandse AVI's niet bijdragen aan het totaal van CH4 emissies. Op basis hiervan is de emissies voor CH4 op 0 kg / TJ afval gesteld en in de CRF gerapporteerd als NO (omdat de CRF problemen geeft met het verwerken van zulke getallen). De achtergrond voor deze aanpassingen staat beschreven in methodiekrapport werkveld 66, AVI’s, lucht IPCC, update 2011h (Agentschap NL 2011). Bij N2O wordt in de berekeningen onderscheid gemaakt tussen afvalverbrandingsinstallaties met en zonder Selectieve Niet Catalytische Reductie (SNCR) deNox technologie: Voor installaties die niet zijn uitgerust met SNCR is de N2O-emissiefactor gebaseerd • op 20 g N2O/ton afval (Spoelstra, 1993) . Dit leidt tot een emissiefactor die in 1990 2,44 g/GJ bedraagt en in 2004 1,89 g/GJ. Voor installaties die wel zijn uitgerust met SNCR is de N2O-emissiefactor gebaseerd • op 100 g N2O/ton afval (TNO, 1995). Dit leidt tot een emissiefactor die in 1990 12,2 g/GJ bedraagt en in 2004 9,43 g/GJ. Het aandeel van installaties met SNCR is in de afgelopen jaren geleidelijk gestegen. Voor verdere details zie de NIR 2008 (Van der Maas et al, 2008).

Pagina 10 van 24


2. Bijstoken biomassa in elektriciteitscentrales Bepalen biomassa Dit mee- en bijstoken speelt pas vanaf 1995 en wordt in de CBS Energiebalans zichtbaar als winning van stoom en inzet van stoom voor warmte/kracht-opwekking. De primaire gegevens in de CBS Energiebalans worden consistent gemaakt met informatie uit de duurzame energiestatistiek. Bij de herziening van de statistiek duurzame energie in 2005 is een scheiding aangebracht tussen: 1. Bij- en meestoken van biomassa in centrales en 2. Overige biomassaverbranding Daarbij wordt de eerste groep geheel en de tweede groep voor een deel (zie hieronder punt 3b) gerapporteerd in de IPCC categorie 1A1a. Berekening emissies De omvang van de emissies wordt bepaald door een vermenigvuldiging van deze biomassadata met emissiefactoren. Voor deze emissiefactoren wordt voor CO2 gebruik gemaakt van de nationale brandstoffenlijst waarbij de energie-inhoud en emissiefactoren voor biomassa vast, vloeibaar en gasvormig is opgenomen (Vreuls et al., 2012) of (in het geval van CO2) van bedrijfsspecifieke data (mits deze betrouwbaar zijn). In Bijlage 1 van het protocol stationaire verbranding van fossiele energiedragers is een overzicht gegeven van de voornaamste elementen voor beoordeling van de mate van betrouwbaarheid. Deze gegevens kunnen afkomstig zijn uit bijvoorbeeld Milieu Jaarverslagen of Emissie Jaarrapporten. Voor CH4 en N2O-emissies worden de volgende IPCC default waarden (energy industries) gebruikt: CH4 :voor hout en overige biomassa: 30 kg/TJ • N2O: voor hout en overige biomassa: 4 kg/TJ • 3. Gebruik van biomassa in de industrie en overige sectoren 3a. Gebruik van biomassa voor warmteopwekking in de industrie en overige sectoren Bepalen biomassa voor verbranding Door industriële bedrijven, maar ook in de dienstensector en in de landbouw worden houtkachels gebruikt voor het opwekken van warmte; de categorie ‘houtkachels voor warmte bij bedrijven’. De waarneming heeft betrekking op houtkachels voor warmte > 18 kW (Segers, 2005b). Het opgestelde vermogen is in 1991, 1997 en vanaf 2004 jaarlijks geïnventariseerd. Het houtverbruik is berekend via schattingen van het aantal vollasturen en het rendement. Deze schattingen zijn gebaseerd op informatie van de leveranciers van kachels en een steekproef van 30 bedrijven met een houtkachel uit het

Pagina 11 van 24


CBS-Bedrijfsafvalstoffen-onderzoek. De tussenliggende jaren zijn geïnterpoleerd en de voorliggende jaren geëxtrapoleerd. Het houtverbruik (TJ) is berekend via het vermogen en een schatting van het aantal vollasturen en het rendement. De houtkachels voor warmte bij bedrijven zijn in de CBS Energiebalans vanaf 1995 uitgesplitst. Omdat deze uitsplitsing voor alle jaren hetzelfde is wordt voor de bepaling van de verdeling van de activiteitendata over de IPCC categorieën vanaf 1990 de volgende verdeling toegepast. Bedrijfstakcode

IPCC categorie

Fractiebedrijfstak

Landbouw en jacht

1A4c

0,05

Hout-, kurk- en rietwarenindustrie

1A2f

0,5375

Meubel- en matrassenindustrie

1A2f

0,3125

Bouwnijverheid

1A2f

0,011475

Groothandel en handelsbemiddeling

1A4a

0,065574

Overige bedrijven

1A2f

0,022951

Berekening emissies De CO2-emissies houtkachels worden berekend met de standaard emissiefactor 109,6 voor vaste biomassa (Vreuls et al., 2012) . Voor de CH4 en N2O-emissies uit verbranding van hout en overige biomassa worden de IPCC default emissiefactoren (manufacturing industries and construction) gebruikt, te weten: • CH4 :voor hout en overige biomassa: 30 kg/TJ • N2O: voor hout en overige biomassa: 4 kg/TJ 3b. Overige biomassaverbranding Bepalen biomassa voor verbranding Door een beperkt aantal industriële en energiebedrijven (buiten de centrales) wordt biomassa (inclusief hout) verbrand en wordt daarbij voor een deel ook elektriciteit opgewekt. Dit wordt het CBS gerapporteerd in de categorie ‘overige biomassaverbranding’. Hiervoor wordt naast informatie uit de CBS enquête ook informatie uit de MJV’s en het certificeringsysteem van CertiQ. Voor de emissieregistratie wordt vanaf 1995 deze categorie verbijzonderd naar: IPCC categorie 1A1: biomassaverbranding met elektriciteitsproductie; • IPCC categorie 1A2b tot en met f: het resterende deel van overige biomassa. • Voor de jaren 1990 tot en met 1994 wordt de overige biomassaverbranding geheel opgenomen in categorie 1A1. Het CBS neemt over het algemeen direct de TJs waar en niet de kg. Berekening emissies De CO2-emissies worden berekend met de standaard emissiefactor 109,6 voor vaste biomassa (Vreuls et al., 2012) . Voor de CH4 en N2O-emissies uit verbranding van hout en overige biomassa worden de IPCC default emissiefactoren (manufacturing industries and construction) gebruikt, te weten: Pagina 12 van 24


• •

CH4 :voor hout en overige biomassa: 30 kg/TJ N2O: voor hout en overige biomassa: 4 kg/TJ

4. Gebruik van biomassa in huishoudens 4a. Biomassa in houtkachels en openhaarden Bepalen hout- en afvalgebruik In 1999 is op initiatief van de taakgroep WESP een monitoringsysstematiek voor openhaarden en houtkachels vastgesteld (TNO, 1999). In 2010 is het gebruik van houtkachels in huishoudens geactualiseerd (TNO, 2011). Deze geactualiseerde methode maakt gebruik van het gemiddelde houtgebruik van drie typen houtkachels, gebaseerd op onderzoeken in de periode 1996-2001 van de vereniging van Haard en Rookkanaal (VHR) naar het houtgebruik bij eigenaren van houtkachels en open haarden en gebaseerd op een onderzoek van het CBS naar houtverbruik bij eigenaren van houtkachels en open haarden over de winter 2006-2007. Resultaten van de diverse onderzoeken zijn gebruikt voor een parkmodel waarmee wordt bepaald hoeveel kachels er jaarlijks worden geplaatst en verwijderd. Het houtverbruik wordt vervolgens berekend op basis van het aantal kachels en het gemiddeld houtverbruik. Totdat een nieuw CBS onderzoek naar houtverbruik in huishoudens volgt (naar verwachting gemiddeld eens per vijf jaar), wordt het parkmodel aangepast op basis van het woningaantal en wordt aangenomen dat het houtverbruik per kachel constant blijft. Zodra een nieuw onderzoek is uitgevoerd, worden de houtverbruiken en emissies van deze laatste jaren herberekend. Berekening emissies De CO2-emissies voor houtgebruik in huishoudens voor open haarden en voor houtkachels worden berekend met de standaard emissiefactor 109,6 kg/GJ voor vaste biomassa (Vreuls et al., 2012). Voor de CH4 en N2O-emissies uit verbranding van in huishoudens worden de IPCC default emissiefactoren (residential) gebruikt, te weten: • CH4 :voor hout: 300 kg/TJ • N2O: voor hout: 4 kg/TJ Deze IPCC default waarde is voor CH4 een factor 10 hoger dan voor energy industries respectievelijk voor manufacturing industries and construction. 4b. Biomassa als brandstof voor de barbecue Bepalen houtskoolgebruik voor de barbecue Houtskool wordt in Nederland alleen gebruikt voor de barbecue. Daardoor is de hoeveelheid houtskool direct afhankelijk van het gebruik van de barbecue (er zijn geen gegevens bekend over het gebruik of de verkoop). Om de hoeveelheid gebruikt houtskool te bepalen, is de hoeveelheid geconsumeerd vlees in Nederland vermenigvuldigd met een factor van 0,194 TJ houtskool per kiloton geconsumeerd vlees. Deze factor is gebaseerd op de aanname dat ongeveer 0.3% van het consumeerde vlees bereid wordt op de barbecue. De hoeveelheid geconsumeerd vlees Pagina 13 van 24


in Nederland wordt verkregen uit de data van het CBS over de gemiddelde vleesconsumptie per persoon in Nederland. Berekenen van de emissies The CO2 emissies door het gebruik van houtskool in Nederland, worden berekend met de standaard emissie factor (109.6 kg/GJ) voor vaste biomassa (Vreuls et al., 2012). Voor de emissiefactoren van CH4 (200 kg/TJ) en N2O (1 kg/TJ) zijn de standaard IPCC emissiefactoren gebruikt die gelden voor houtskoolgebruik in huishoudens. 5. Verbranding van stortgas Bepalen energiegebruiken Op basis van de jaarlijkse enquête in het kader van de werkgroep afvalregistratie (WAR) wordt de hoeveelheid stortgas bepaald. Dit is nader beschreven in het protocol “6A1: CH4 uit beheerde afvalstortplaatsen”. Voor de statistiek duurzame energie wordt een onderscheid gemaakt tussen benut en afgefakkeld stortgas. De benutting wordt in de CBS Energiebalans opgenomen als winning aan ene kant en inzet WKK en finaal gebruik aan de andere. Het gefakkelde biogas wordt niet ingezet voor energiewinning, maar wordt wel verbrand. Dit wordt opgenomen in de CBS Energiebalans als winning en finaal verbruik. Berekening emissies Zowel het benutte als afgefakkelde stortgas wordt verbrand. De CO2-emissies worden berekend met de standaard emissiefactor 100,7 kg/GJ voor stortgas biomassa (Vreuls et al., 2012). Voor CH4 en N2O-emissies uit verbranding van stortgas wordt voor CH4 de waarde van 5 kg/TJ en voor N2O van 0,1 kg/TJ gehanteerd. Dit zijn de IPCC-defaultwaarden voor aardgas (manufacturing industries and construction) (IPCC, 1996, Reference Manual, p. 1.35 en 1.36). 6. Verbranding van biogas uit afvalwater (RWZI/biogas) Bepalen activiteitendata Op basis van gegevens uit de CBS-statistiek ‘Zuivering van Afvalwater’ wordt de jaarlijkse hoeveelheid biogas uit afvalwater bepaald (Zie ook protocol “6B: CH4 en N2O uit afvalwater”). De gegevens worden verkregen via integrale enquêtering van de 27 waterkwaliteitsbeheerders in Nederland. In totaal wordt op circa 90 van de 380 rioolwaterzuiveringsinstallaties biogas geproduceerd. Dit biogas wordt benut voor inzet in gasmotoren, voor opwarming van slibgistingstanks en voor slibdroging. Verder wordt nietbenut biogas m.b.v. een affakkelinstallatie verbrand (aangeduid als spui met affakkeling). RWZI/Biogas wordt omgerekend met de standaard energie-inhoud van 23,3 MJ/Nm3 (Vreuls et al., 2012). Incidenteel wordt het biogas rechtstreeks naar de lucht uitgestoten (tot 2002 aangeduid als bestemming onbekend en vanaf 2002 als spui zonder affakkeling en bestemming Pagina 14 van 24


onbekend). Dit biogas wordt niet meegeteld voor de verbranding en gerapporteerd onder IPCC categorie 6B (zie ook protocol “6B: CH4 en N2O uit afvalwater”). Berekening emissies Het biogas (ook wel gistings-, riool- of fermentatiegas genoemd) dat vrijkomt bij de vergisting van zuiveringsslib bestaan voornamelijk uit methaan (tot circa 80%, afhankelijk van type afvalwater) en kooldioxide. De CO2-emissies uit de verbranding van biogas worden berekend met de standaard emissiefactor 84,2 kg/GJ (Vreuls et al., 2012). Voor CH4 en N2O-emissies uit verbranding van biogas wordt voor CH4 de waarde van 5 kg/TJ en voor N2O van 0,1 kg/TJ gehanteerd. Dit zijn de IPCC-defaultwaarden voor aardgas (manufacturing industries and construction) (IPCC, 1996, Reference Manual, p. 1.35 en 1.36). 7. Verbranding van overig biogas (waaronder industrieel fermentatiegas) Vaak wordt de term "industrieel fermentatiegas" gebruikt om de categorie “overig biogas” aan te duiden. Dit is echter verwarrend, omdat ook mest-vergisting en gftvergisting hieronder valt. Momenteel is de industrie nog wel dominant, maar regelgeving en subsidies leiden tot veel nieuwe initiatieven bij mestvergisting. Daarom wordt in plaats van de term "industrieel fermentatiegas" de term "overig biogas" gehanteerd. De indeling van de biogassen in RWZI-biogas, stortgas en overig biogas wordt hiermee consistent met internationale energiestatistieken die ook deze drie groepen gebruiken. Bepalen activiteitendata Bij biomassavergisting in de industrie komt industrieel fermentatiegas vrij dat wordt gebruikt voor warmte en/of elektriciteitsopwekking of dat verbrand wordt. Industrieel fermentatiegas wordt omgerekend met de standaard energie-inhoud van 23,3 MJ/Nm3 (Vreuls et al., 2012). Hoewel het CBS beschikt over informatie per bedrijf, wordt er geen onderverdeling over verschillende industriële categorieën gemaakt. Berekening emissies De CO2-emissies worden berekend met de standaard emissiefactor 84,2 kg/GJ voor industrieel fermentatiegas (Vreuls et al., 2012). Voor CH4 en N2O-emissies uit verbranding van overige biogas wordt voor CH4 de waarde van 5 kg/TJ en voor N2O van 0,1 kg/TJ gehanteerd. Dit zijn de IPCC-defaultwaarden voor aardgas (manufacturing industries and construction) (IPCC, 1996, Reference Manual, p. 1.35 en 1.36). 8. verbranding van biobrandstoffen in het wegtransport Bepalen activiteitendata De hoeveelheid biobrandstoffen is terug te vinden via Statline (http://statline.cbs.nl/ Kies Industrie en Energie/Energie/Duurzame energie/Biobrandstoffen voor het wegverkeer).

Pagina 15 van 24


Berekening emissies De emissieberekeningen worden uitgevoerd met de emissiefactoren zoals vermeld in de volgende tabel. Specifieke warmte 1) (MJ/kg)

CO2-emissie factor 1) (g/MJ)

CH4-emissie factor 2) (mg/MJ)

N2O-emissie factor 2) (mg/MJ)

Biobenzine

44,0

72,0

17,4

4,81

Biodiesel

42,7

74,3

1,58

2,21

1) 2)

2.2

Vreuls et al., 2012 Klein e.a., jaarlijkse rapportage

Emissiefactoren Voor de AVI’s wordt uitgegaan van volledig verbranding, dus elke ton koolstof die wordt verbrand levert afgerond 3,5 ton CO2 op. De hoeveelheden koolstof, alsmede de percentages fossiel per component zijn vastgelegd in het methodiekrapport werkveld 66, AVI’s lucht IPCC, update 2010 (Agentschap NL 2010). Voor alle biomassa worden de betreffende standaard CO2 emissiefactoren uit de nationale brandstoffenlijst (Vreuls et al., 2012) gebruikt. Voor de onderbouwing wordt verwezen naar deze lijst (en bijbehorende factsheets). Daarnaast kunnen op bedrijfsniveau voor de bijstook van biomassa bij elektriciteitsproductie specifieke emissiefactoren uit wettelijk verplichte bedrijfsmilieujaarverslagen worden gebruikt (i.p.v. de standaard factoren) mits deze voldoende onderbouwd zijn. Dit is verder toegelicht in bijlage 1 van het protocol stationaire verbranding van fossiele energiedragers. Voor de bepaling van de emissies van CO2, N2O en CH4 uit de verbranding van biobrandstoffen in het wegtransport wordt gebruik gemaakt van Statline (http://statline.cbs.nl/ Kies: Industrie en Energie/Energie/Duurzame energie/Biobrandstoffen voor het wegverkeer). Bij de berekeningen wordt eveneens gebruik gemaakt van de het protocol monitoring hernieuwbare energie (Te Buck et al, 2010). Voor de emissiefactoren voor CH4 en N2O wordt verder verwezen naar paragraaf 2.1. van dit protocol.

2.3

Relevante activiteitendata Dit protocol beschrijft de activiteitendata vanuit de statistiek duurzame energie. Bij het opstellen van deze statistiek wordt een methodiek gevolgd die is vastgelegd in protocol monitoring hernieuwbare energie (Te Buck et al, 2010).. De gegevensverzameling vindt plaats door het CBS in onderlinge samenspraak en in combinatie met verschillende organisaties. Dit leidt tot de CBS gegevens over duurzame energie die op hun beurt weer worden geïntegreerd met de cijfers over fossiele energiedragers in de CBS Energiebalans. Voor de emissies uit niet-fossiele brandstoffen wordt de CBS Energiebalans als centrale element gehanteerd, net als geldt voor de bepaling van de emissies van CO2, N2O en Pagina 16 van 24


CH4 uit stationaire verbranding van fossiele brandstoffen (zie protocol stationaire verbranding van fossiele brandstoffen). Op dit moment wordt biomassa in de CBS Energiebalans gepubliceerd als stoom/warm water. De emissies worden echter bepaald aan de hand van de onderliggende data over biomassa. Voor niet-fossiele energiedragers wordt gebruik gemaakt van de volgende bronnen: Nederlandse Energie Huishouding, jaarlijkse gegevens • Statistiek duurzame energie, jaarlijkse gegevens • Afvalverwerking in Nederland, jaarlijkse gegevens van de Werkgroep • •

Afvalregistratie Enquêtes naar houtverbruik bij huishoudens, uitvoering door VHR, Vereniging Comfortabel Wonen (t/m 2001).

Door gebruik van de statistiek duurzame energie en CBS Energiebalans is sprake van een Tier 2 methode voor alle activiteitendata.

Pagina 17 van 24


3

Werkprocessen

De emissiecijfers (zoals beschreven in dit protocol) worden berekend volgens het onderstaande proces. INPUT 1. hoeveelheid verbrand afval en samenstelling (Agentschap NL) (A1) 2. bijstook biomassa (CBS, CertQ, MJV’s) (A2) 3. gebruik biomassa in de industrie (CBS, MJV’s) (A3) 4. gebruik biomassa in huishoudens (TNO) (A4) 5. verbranding stortgas (VA) (A5) 6. verbranding RWZI-gas (A6) 7. verbranding overig biogas (A7) 8. gebruik biotransportbrandstoffen (A8)

PROCESSTAP

OUTPUT

WIE

(A) x (B) x (C)

CO2- CH4 en N2O emissies biomassa (D)

CBS

(= Definitieve data werkveld-trekker)

Emissiefactoren (kg/GJ) per brandstoftype (B) Specifieke warmte (MJ/kg) (C) Definitieve data werkveldtrekker

Opnemen gegevens in Emissieregistratiedatabase

ER-db met data

Werkveldtrekker

ER-db met data

Controle en trendanalyse luchtemissies: afwijkingen verklaren of cijfers aanpassen

Definitief vastgestelde emissiecijfers

Taakgroepen en instituutsvertegenwoordigers

Pagina 18 van 24


4

Onzekerheid en kwaliteit

4.1

Onzekerheidsinschatting Jaarlijks wordt voor submissie van de NIR door de ER een Tier 1 onzekerheidsanalyse uitgevoerd op de broeikasgasinventarisatie volgens de IPCC richtlijnen. De gebruikte aannames en resultaten worden beschreven in een achtergrondrapport bij het National Inventory Report (NIR). In aanvulling hierop worden, voorzover opgenomen in het QA/QC programma voor de betreffende periode, regelmatig in specifieke situaties extra analyses uitgevoerd, waaronder eventuele actualisering van Tier 2 onzekerhedenanalyses. In 2006 is de Tier 2 onzekerheidsanalyse geactualiseerd. Deze analyse toonde aan dat de Tier 1 onzekerheidsanalyse voldoende betrouwbaar is en dat de Tier 2 onzekerheidsanalyse slechts met een tussenpoos van ongeveer 5 jaar hoeft te worden uitgevoerd, tenzij een grote verandering bij een belangrijke bron aanleiding geeft tot een eerdere actualisatie. - Bronspecifieke onzekerheid De onzekerheidsschatting-totaal betreft de wortel van de optelsom van onzekerheid in de gebruikte databronnen (ADonz) in het kwadraat en de onzekerheid van de emissiefactor (EFonz) in het kwadraat. De grootte van de totale onzekerheid wordt hierbij voornamelijk bepaald door de grootste AD- of EF-onzekerheid.

Onzekerheidschatting

totaal

=

2

EFonz . + ADonz .

2

De onzekerheidsschattingen ten aanzien van de gebruikte databronnen (AD) en emissiefactoren (EF) en totale onzekerheidsschatting is terug te vinden in onderstaande tabel. IPCC 1A1a

4.2

Categorie Gas Stationaire verbranding: Electriciteit en warmte CO2 productie: afvalverbranding

AD

EF

onz.

onz.

10

5

Onzekerheid schatting totaal 11

Kwaliteitsbewaking en –borging (QA/QC) De werkveldtrekkers van de ER checken: 1. of basisdata goed zijn gedocumenteerd en overgenomen (check op typefouten, gebruik van juiste eenheden en goede omrekenfactoren); 2. of de berekeningen juist zijn uitgevoerd; 3. of aannames consistent zijn, alsmede of specifieke parameters (zoals activiteitendata) consistent zijn gebruikt; 4. of complete en consistente datasets zijn aangeleverd.

Pagina 19 van 24


Eventuele hieruit voortvloeiende acties worden bijgehouden op een ‘actielijst’ door de secretaris van de ER. De werkveldtrekkers voeren deze acties uit en communiceren per e-mail over deze QC-checks, acties en resultaten met de secretaris van de ER. Bij het toevoegen van een nieuwe emissiejaar voert de werkveldtrekker trendanalyse uit, waarbij de gegevens van het nieuwe jaar worden vergeleken met de gegevens van het voorgaande jaar. De werkveldtrekker geeft een verklaring voor de trend als de stijging of daling minimaal 5% op doelgroepniveau of minimaal 0,5% op nationaal niveau is. Ook deze verklaringen worden door de werkveldtrekkers per e-mail verzonden aan de secretaris van de ER. De secretaris van de ER houdt een logboek bij van alle QC-checks en trendverklaringen en archiveert alle e-mails hierover op het netwerk van de ER. Daarmee wordt expliciet gemaakt dat de benodigde checks en correcties zijn uitgevoerd. De Werkgroep Emissie Monitoring (WEM) geeft op basis van de resultaten van de trendanalyse en de terugkoppeling over het controle- en correctieproces (actielijst) een advies aan de instituutsvertegenwoordigers (Deltares namens RWS, CBS en PBL) om in te stemmen met de dataset. De ER projectleider bij het RIVM stelt vervolgens de dataset vast nadat hij van de instituutsvertegenwoordigers een e-mail met hun instemming heeft ontvangen. Verder worden alle wijzigingen van emissies in de hele tijdreeks als gevolg van herberekeningen gedocumenteerd in tabel 8(b) van de CRF. 4.3

Verificatieprocedures Om de kwaliteit van de emissiecijfers voor de bronnen in dit protocol te checken worden algemene QA/QC-procedures gevolgd in lijn met de IPCC guidelines. Deze zijn nader beschreven in het QAQC programma voor het National System en de jaarlijkse werkplannen van de Emissieregistratie. Voor de bronnen in dit protocol worden daarnaast geen aanvullende specifieke verificatieprocedures uitgevoerd. - Sectorspecifieke QC Voor de bronnen in dit protocol worden daarnaast geen aanvullende specifieke verificatieprocedures uitgevoerd.

4.4

Verbeterpunten t.a.v. huidige berekeningsmethode

4.4.1

Historie In 2005 is door het CBS een nieuwe tijdreeks 1990-2004 voor duurzame energie samengesteld (Segers, 2005a) waarbij de statistiek duurzame energie tevens meer is geïntegreerd in de Nederlandse Energie Huishouding (CBS, 2005). Bij het opstellen van deze tijdreeks is gebruik gemaakt van de verbeterde rekenregels zoals die in het protocol monitoring hernieuwbare energie (Te Buck et al, 2010) zijn vastgelegd.

Pagina 20 van 24


In de nieuwe tijdreeks zijn onder meer de volgende verbeteringen doorgevoerd: betere uitsplitsing van biomassaverbranding tussen meestoken van biomassa in elektriciteitscentrales en overige biomassaverbranding; vervangen van de gegevens uit de CBS-enquêtes door gegevens uit enquêtes van de Werkgroep Afvalregistratie m.b.t. stortgas Opstellen van volledige tijdreeksen met betrekking tot de inzet van biomassa Voor afvalverbranding is in 2010 een aanpassing gedaan voor de emissiefactor voor CH4. Zie voor de toelichting paragraaf 2.1. 4.4.2

Toekomst Activiteitendata Sinds 2005 loopt bij het CBS een automatiseringsproject waarmee het mogelijk wordt om biomassa als energiedrager te publiceren en op te nemen in de CBS Energiebalans. Naar verwachting is dit project in 2007 gereed. Dan zal het ook voor derden duidelijk zijn dat de emissies voor biogene brandstoffen op dezelfde manier worden afgeleid uit de CBS Energiebalans als de emissies uit stationaire verbranding voor fossiele brandstoffen. In de winter van 2006/2007 zullen (met het VHR-onderzoek) vergelijkbare vragen naar het houtgebruik voor openhaarden en houtkachels in huishoudens worden gesteld in het WOON onderzoek van VROM. Emissiefactor Voor SRF (beoogd geproduceerde brandstoffen uit niet gevaarlijk afval) wordt voor het koolstofpercentage alsmede de percentages biogeen van de componenten gebruik gemaakt van de protocollen die de afgelopen jaren in het kader van de definiëring en monitoring van duurzame energie uit mengstromen zijn vastgelegd (NEN, 2004).

Pagina 21 van 24


5

Overige aspecten

5.1

Puntbroncriteria N.v.t.

5.2

Stofprofielen N.v.t.

5.3

Regionalisering N.v.t.

5.4

Tijdgebonden variaties in bronsterkte N.v.t.

Pagina 22 van 24


6

Referenties en aanvullende informatie

6.1

Referenties Agentschap NL, 2011, Methodiekrapport werkveld 66, AVI's Lucht IPCC, update 2011h : 2011 / Uitvoering Afvalbeheer. - Utrecht : Agentschap NL, 2011. - 27 p. : tab..(Uitvoering Afvalbeheer ; 1AFVA1105) Te Buck et al, 2010, Protocol monitoring hernieuwbare energie update 2010, Agentschap NL, 2DENB1013, mei 2010 CBS, Revisie Nederlandse energiehuishouding 1995-2003, Artikel op CBS-website 21 juni 2005 DHV (2010), Update of emission factors for N2O and CH4 for composting, anaerobic digestion and waste incineration, juli 2010 IPCC, 1997: Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Emission Inventories, Three volumes: Reference Manual, Reporting Guidelines and Workbook. IPCC/OECD/IEA. IPCC WG1 Technical Support Unit, Hadley Centre, Meteorological Office, Bracknell, UK IPCC, 2001: Good Practice Guidance and Uncertainty Management in National Greenhouse Gas Inventories, IPCC-TSU NGGIP, Japan Klein, J.A.P. e.a. (CBS, PBL, RWS-Waterdienst/Deltares, RWS-DVS, TNO-M&L, TNOEST), Methoden voor de berekening van de emissies door mobiele bronnen in Nederland. Dit rapport, inclusief de in een Excelmap geplaatste tabellenset, is te vinden op: http://www.cbs.nl; kies: Thema's / Natuur en Milieu / Methoden / Onderzoeksbeschrijvingen / Aanvullende onderzoeksbeschrijvingen. Het rapport en de tabellenset worden jaarlijks geactualiseerd. Maas C.W.M. van der, P.W.H.G. Coenen, P.G. Ruyssenaars, H.H.J. Vreuls, L.J. Brandes, K. Baas, G. van den Berghe, G.J. van den Born, B. Guis, A. Hoen, R. te Molder, D.S. Nijdam, J.G.J. Olivier, C.J. Peek and M.W. van Schijndel., Greenhouse Gas Emissions in the Netherlands 1990-2006, National Inventory Report 2008, MNP report 500080009 / 2008 Bilthoven, the Netherlands. NEN,2004 Normen voor bepaling biobrandstoffen, Nederlandse Technische Afspraken (NTA) 8201-8204 Olivier J.G.J., L.J. Brandes and R.A.B. te Molder, 2009 (in print) Uncertainty in the Netherlands’ greenhouse gas emissions inventory: Estimate of annual and trend uncertainty for Dutch sources of greenhouse gas emissions using the IPCC Tier 1 approach, PBL-Report 500080013, Bilthoven

Pagina 23 van 24


Segers, R., 2005a, Herziening duurzame energie 1990-2004, CBS publicatie op CBSwebsite 27 juni 2005 Segers, R., 2005b, Houtkachels voor warmte (>18 kW), classificatie, betrouwbaarheid en uitsplitsingen, CBS publicatie op CBS-website 12 september 2005 Spoelstra, H., 1993: N2O-emissions from combustion processes used in the generation of electricity. KEMA, Arnhem/RIVM, NOP report no. 410100049, Bilthoven TNO 1999, Hulskotte, J.H.J., Sulilatue, W.F. en Willemsen, A.J. Monitoringsystematiek openhaarden en houtkachels, TNO-MEP-R 99/170, mei 1999 TNO 2001, Koppejan, J. en Meulman, P.D.M., De bijdrage aan de duurzame energieopwekking in Nederland door het gebruik van houtkachels, TNO-MEP, i.o.v. Novem, maart 2001 TNO, 1995: Nitrous oxide from stationary combustion and industry - emissions and options for control (confidential). TNO-MEP, Apeldoorn. Report no. R95-376/11232026048 (Table 4.1). TNO, 2011, Jansen, B.I. en Dröge, R., Emissiemodel Houtkachels. TNO-060-UT-201100314, februari 2011. TNO Utrecht. Vreuls, H.H.J. en Zijlema, P.J., 2012 Nederlandse lijst van energiedragers en standaard CO2 emissiefactoren, versie januari 2012, Agentschap NL, UEMB1234690, Utrecht VROM, 2003, MilieuEffectRapport Landelijk afvalbeheerplan 2002-2012, Ministerie van VROM, VROM 02.0115/04-03 21770/206. 6.2

Aanvullende informatie N.v.t.

Pagina 24 van 24

Protocol Biomassa

Recommend Documents